Elektronegativitás

Az elektronegativitás (χ) egy kémiai tulajdonság, amely azt fejezi ki, hogy egy atom mennyire képes elektronokat vonzani magához. Egy atom elektronegativitását befolyásolja az atom atomi rendszáma és az atom valenciaelektronjai (a kémiai kötésben részt vevő legkülső elektronok) és az atommag közötti távolság. Először Linus Pauling elmélkedett róla 1932-ben a valencia kötés elméletének részeként, és más kémiai tulajdonságokkal is összefügg. Általában az elektronegativitás a periódusos rendszer bal alsó sarkától a jobb felső sarkáig növekszik; ezt nevezik periódusos trendnek.

Egy atom elektronegativitását többféleképpen is ki lehet számítani. A legelterjedtebb számítási mód a Linus Pauling által javasolt, és ez adja a relatív Pauling-skálát. Ez a skála 0,7 és 3,98 közötti dimenziótlan mennyiségeket (értékeket) ad meg az elemeknek, a hidrogén értéke 2,20.

Az elektronegativitás ellentéte az elektro-pozitivitás; annak mérőszáma, hogy egy atom milyen jól adja le az elektronokat.

Az elektronegativitás kiszámításának módjai

Pauling elektronegativitás

Pauling 1932-ben vetette fel az elektronegativitás gondolatát, hogy megmagyarázza, miért erősebb egy két különböző atom (A-B) közötti kovalens kötés erőssége, mint az A-A és B-B kovalens kötések erősségének átlaga. Valenciakötés-elmélete szerint ezt az erősebb kötést a különböző atomok között a kötés ionos hatása okozza.

Az A és a B atom elektronegativitása közötti különbség a következő

χ A - χ B = ( e V ) - 1 / 2 E d ( A B ) - [ E d ( A A ) + E d ( B B ) ] / 2 {\displaystyle \chi _{\rm {A}}-\chi _{\rm {B}}=({\rm {eV}})^{-1/2}{\sqrt {E_{\rm {d}}({\rm {AB}})-[E_{\rm {d}}({\rm {AA}})+E_{\rm {d}}({\rm {BB}})]/2}}}}} $\chi _{\rm {A}}-\chi _{\rm {B}}=({\rm {eV}})^{-1/2}{\sqrt {E_{\rm {d}}({\rm {AB}})-[E_{\rm {d}}({\rm {AA}})+E_{\rm {d}}({\rm {BB}})]/2}}$

ahol az A-B, A-A és B-B kötések disszociációs energiáit (azaz az atomok közötti kötés felbontásához szükséges energiát), _Ed, elektronvoltban adjuk meg, és a (eV)^-½ tényezőt adjuk hozzá, hogy a végső válasz ne legyen egységnyi. A fenti képlettel kiszámíthatjuk, hogy a hidrogén és a bróm közötti elektronegativitás különbség 0,73. (disszociációs energiák: H-Br, 3,79 eV; H-H, 4,52 eV; Br-Br, 2,00 eV)

A fenti egyenlet csak a két elem közötti elektronegativitásbeli különbséget számítja ki. Ahhoz, hogy az egyenletből skálát készítsünk, ki kell választani egy referenciapontot. A hidrogént azért választottuk referenciapontnak, mert sok elemmel kovalens kötést létesít. A hidrogén elektronegativitását először 2,1-ben határozták meg, de később 2,20-ra módosították. Az elektronegativitási skála elkészítéséhez azt is tudni kell, hogy melyik elem elektronegatívabb, mint a referenciapont, azaz a hidrogén. Ezt gyakran az úgynevezett "kémiai intuícióval" teszik: a fenti példában a hidrogén-bromid (H-Br) vízben oldódva H+ kationra és Br- anionra bomlik. Feltételezhető tehát, hogy a bróm elektronegatívabb, mint a hidrogén.

Egy elem Pauling-elektronegativitásának kiszámításához az elem által létrehozott legalább kétféle kovalens kötés disszociációs energiájára vonatkozó adatokra van szükség. A. L. Allred 1961-ben továbbfejlesztette Pauling eredeti adatait, hogy azokba a termodinamikai adatokat is beépítse, amelyek ma már sokkal inkább rendelkezésre állnak. Ezeket a "felülvizsgált Pauling" elektronegativitási értékeket gyakrabban használják.

Elektropozitivitás

Az elektro-pozitivitás egy elem azon képességét méri, hogy képes-e elektronokat leadni és pozitív ionokat képezni.

Ez főként a fémek tulajdonsága. Az alkálifémek külső héjában egyetlen elektron van, és ez könnyen elveszik. Ezeknek a fémeknek alacsony az ionizációs energiájuk.

Kérdések és válaszok

K: Mi az elektronegativitás?

V: Az elektronegativitás egy kémiai tulajdonság, amely azt méri, hogy egy atom mennyire képes elektronokat vonzani magához.

K: Mi befolyásolja egy atom elektronegativitását?

V: Az atom elektronegativitását az atom atomi száma és a valenciaelektronok és az atommag közötti távolság befolyásolja.

K: Ki fogalmazta meg először az elektronegativitás fogalmát?

V: Az elektronegativitás fogalmát először Linus Pauling fejtette ki 1932-ben, a valencia kötés elméletének részeként.

K: Mi az elektronegativitás periodikus tendenciája?

V: Az elektronegativitás periodikus tendenciája az, hogy általában a periódusos rendszer bal alsó sarkától a jobb felső sarkáig növekszik.

K: Hogyan számítják ki az elektronegativitást?

V: Egy atom elektronegativitásának kiszámítására számos módszer létezik, de a legelterjedtebb a Linus Pauling által javasolt módszer, amely a relatív Pauling-skálát adja meg.

K: Milyen értéktartományba esik a relatív Pauling-skála?

V: A relatív Pauling-skála 0,7 és 3,98 közötti dimenziótlan mennyiségeket (értékeket) ad meg az elemeknek, a hidrogén értéke 2,20.

K: Mi az elektronegativitás ellentéte?

V: Az elektronegativitás ellentéte az elektro-pozitivitás, amely azt méri, hogy egy atom mennyire adja le az elektronokat.